第3章尺寸的精度设计(尺寸公差配合与检测)
(完整版)第三章孔、轴公差与配合

第三章孔、轴公差与配合目的:从基本几何量的精度项目入手,了解几何量线性尺寸、角度尺寸的基本概念,掌握常用孔、轴国家标准的构成,常用孔、轴公差与配合的选择,大尺寸孔、轴公差与配合及线性尺寸的未注公差。
重点:掌握尺寸精度及配合的选用;孔、轴公差与配合在图样上的标注。
难点:尺寸精度及配合的选用;课次3:基本几何精度概念及精度设计基本要求• 基本内容:本课题主要论述几何量的基本概念,有关几何量精度的基本术语和定义,几何参数误差,线性尺寸精度,角度尺寸精度。
要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有:1、几何量精度的基本术语及定义;2、尺寸公差标准;3、常用孔、轴国家标准的构成---基本偏差系列、标准公差系列;4、会画尺寸公差带图与配合公差带图;5、在已知相同字母孔(轴)极限偏差的基础上,能求出与之相配的轴(孔)的极限偏差;难点:几何参数误差的项目、评定。
• 学时:6学时+习题课2学时基本几何量精度(一)• 几何量:包括长度、角度、几何形状、相互位置和表面粗糙度等几何参数。
• 几何量精度:是指这些几何参数的精度。
几何量精度设计的主要任务是要使机械产品能够满足几何参数互换性的要求。
• 本次课主要论述:几何量的基本概念,有关几何量精度的基本术语和定义,长度即线性尺寸精度。
简述角度尺寸精度。
有关几何量精度的基本术语和定义:• 孔和轴• 尺寸:尺寸、基本尺寸、实际尺寸、作用尺寸、极限尺寸、实体尺寸• 偏差与公差• 尺寸公差带图• 加工误差与公差的关系• 合格性判定原则孔和轴• 在满足互换性的配合中,孔和轴具有广泛的含义,即:• 孔指圆柱形内表面及其它内表面中,由单一尺寸确定的部分,其尺寸由D表示;• 轴指圆柱形的外表面及其它外表面中由单一尺寸确定的部分,其尺寸由d 表示。
• 即:孔为包容面,轴为被包容面。
如下图所示• 有关尺寸的概念• 尺寸:用特定单位表示长度值的数字。
• 基本尺寸:由设计给定的尺寸,一般要求符合标准的尺寸系列。
几何量公差与检测-第2、3讲尺寸公差

公差与极限偏差的比较
从数值上看:极限偏差是代数值,正、负或零值是有意义 的;而公差是允许尺寸的变动范围,是没有正负号的绝对 值,也不能为零(零值意味着加工误差不存在,是不可能 的)。实际计算时由于最大极限尺寸大于最小极限尺寸, 故要省略绝对值符号----必须省略。
配合公差
过盈配合
过渡配合
➢关于配合公差Tf的说明
Tf是指允许间隙或过盈的变动量。是设计人员根据机 器配合部位使用性能的要求对配合松紧变动程度给定 的允许值。它反映配合的松紧变化程度,表示配合精 度,是评定配合质量的一个重要的综合指标。
§2.5等精度测量列的数据处理
等精度测量与不等精度测量
直接测量列的数据处理
1)首先判断测量列中是否存在系统误差,若存在采取相应措施 加以消除
2)计算测量列的算术平均值、残差和单次测量值的标准偏差 3)利用3σ准则判断测量列中是否存在粗大误差,若存在剔除 4)重新组成测量列,重复上述计算,直到将所有含有粗大误差
X av (或Y av ):平均松紧程度可能表示为平 均间隙,也可能表示为平均过盈。
即: X av (或Y av )=(X max +Y max)/2 配合公差Tf :最大间隙减去最大过盈。
Tf X max Ymax Th Ts
➢配合类型总结
配合类型 间隙配合
定义
孔、轴公差 带的相对位 置 表示配合松 紧程度的特 征值及大小
1)函数误差的基本计算公式
m F
dy i1 xi dxi
2)系统误差的计算
m F
y i1 xi xi
3)随机误差的计算
lim(y)
m
i 1
互换性与技术测量(第三章 几何公差及检测)

对称度
控制被测提取(实际)轴线的中心平面(或轴线)对基准中心平面(或轴线)的共 面(或共线)性误差。
位置度 控制被测要素(点、线、面)的实际位置对其理论正确位 置的变动量。理论正确位置由基准和理论正确尺寸确定。
基准:三基面体系
三基面体系 a)三基面体系的基准符号及框格字母标注 b)三基面体系的坐标解释
单一要素
该要素对其它要素不存在功能关系,仅对其本身给出形状 公差的要素。 关联要素 该要素对其它要素存在功能关系,即规定位置公差的要素。
第二节 几何公差在图样上的标注方法
在技术图样中一般都应用符号标注。 若无法用符号标注,或用符号标注很繁琐时, 可在技术要求中用文字说明或列表注明。 进行几何公差标注时,应绘制公差框格,注明 几何公差数值,并使用有关符号。
线轮廓度
理论正确尺寸:用以确定被测要素的理想形状、方向、位置的尺寸。它 仅表达设计时对被测要素的理想要求,故该尺寸不附带公差,而由形位公差
来控制该要素的形状、方向和位置。
面轮廓度
三、定向公差
定向公差是指被测关联要素的实际方向对其理论 正确方向的允许变动量,而理论正确方向则由基准确 定。
平行度 当两要素互相平行时,用平行度公差控制被测要素对基准 的方向误差。
图4.4
(3)在多个同类要素上有同一项公差要求
第三节
几何公差带:
几何公差带
用来限制被测提取(实际)要素变动的区域,
零件提取(实际)要素在该区域内为合格。
一、形状公差 是指单一提取(实际)要素形状的允许变动量。 公差带构成要素:
公差带形状——由各个公差项目特征决定。
公差带大小——由公差带宽度或直径决定。
① 单一基准是由单个要素建立的基准,用一个大写 字母表示,如图4.11(a)所示。 ② 公共基准是由两个要素建立的一个组合基准,用 中间加连字符“-”的两个大写字母表示,如图4.11(b) 所示。 ③ 多基准是由两个或三个基准建立的基准体系,表 示基准的大写字母按基准的优先顺序自左至右填写在公差 框格内,如图4.11(c)所示。
第3章-孔、轴公差与配合-第2节常用尺寸孔、轴《极限与配合》国家标准的构成

第3章孔、轴公差与配合
一、孔、轴标准公差系列
例4:基本尺寸φ45 mm(在>30mm~50mm 尺寸段)的IT6与
IT7的公差值。
解:公差单位
计算基本尺寸 D 30 50 38.73
(mm)
i 0.45 3 38.73 0.00138.73 1.56 (m)
二、孔、轴基本偏差系列
4. 孔的基本偏差系列
A
B
+
0-
孔 CCD D
E EF F FG
G
H
JS J
K
基准孔
M
N
P
R
S
T
UV
X
零线 0
Y Z ZA
ZB基ZC本尺寸
A~G
JS
EI为正值 H J
J~ZC:基本偏差皆为上偏差
EI=0
JS的公差带相对 于零线对称分布
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
例5:利用标准公差数值表(附表3-2)和轴的基本偏差数值表,
确定Φ50f8轴的极限偏差数值。
解:(1)公差数值确定:
由附表3-2查得基本尺寸为50mm的标准公差数值IT8=39µm;
(2)基本偏差确定:
由附表3-4查得基本尺寸为50mm,且代号为f的轴基本偏差为上
第3章孔、轴公差与配合
二、孔、轴基本偏差系列
(2)特殊规则 给定某一标准公差等级的孔与高一级的轴相配合(如H7/p6和 P7/h6),并要求两者的配合性质相同(具有相同的极限过盈和间 隙),基轴制孔的基本偏差数值按下式计算: ES=-ei+ Δ; Δ=ITn-IT(n-1)=Th-Ts 应用场合:
机械精度设计与检测课后习题答案

即5e0 55 0 0 0..0 05 6。 0 1
即5E 0850 。 (4 ) ¢50E8的极限偏差: ES=+89μm,EI=+50 μm。
0.089 精选2021版课件0.0154 0
8 .已 3- - 0 知 0 0 . 和 0 . N 3 0 2 t 6 0 8 0 0 0 . . 0 0 7 7。 5 4
试不用查表法计算¢30H7/n6与¢30T7/h6的配合公差,并 画 出尺寸公差带图。
答案:
对¢30H7/ n6 Tf=0.034
(1)配合公差: ② 对¢30T7/ h6 Tf=0.034
(2)尺寸公差带图:
+28
+21
n6
H7
+15
h6
-0.033
-0.013
¢30mm ¢30mm
图 作业题8 ① ¢30H7/ n6
答 案 : IT7=25μm,IT8=39 μ m(D=38.73mm,i=1.56 μm);
IT7.5=31μm,IT8.5=49 μm, IT7.25=23μm,
IT8.25=44μm。
精选2021版课件
12
5. 已知两根轴,其中d1=¢5,其公称值Td1=5μm; d2=¢180,其公称 值Td2=25μm。试比较以上两根轴加工的难易程度。
+0.005
Td
TD
¢45
(8) 过渡配合。
-0.025
-0.034
图 作业题精2尺选寸20公21差版课带件图
11
3. 若已知某孔轴配合的公称尺寸为¢30mm,最大间隙Xmax =
+23μm,最大过盈Ymax = - 10 μm,孔的尺寸公差TD=20 μm,
(完整版)互换性与技术测量知识点

互换性与技术测量知识点第1章绪言互换性是指在同一规格的一批零、部件中任取一件,在装配时不需经过任何选择、修配或调整,就能装配在整机上,并能满足使用性能要求的特性。
互换性应具备的条件:①装配前不换②装配时不调整或修配③装配后满足使用要求按互换性程度可分完全互换(绝对互换)与不完全互换(有限互换)。
按标准零部件和机构分外互换与内互换。
互换性在机械制造中的作用1.从使用方面看:节省装配、维修时间,保证工作的连续性和持久性,提高了机器的使用寿命。
2.从制造方面看:便于实现自动化流水线生产。
装配时,由于零部件具有互换性,不需辅助加工和修配,可以减轻装配工的劳动量,缩短装配周期。
3.从设计方面看:大大减轻设计人员的计算、绘图的工作量,简化设计程序和缩短设计周期。
标准与标准化是实现互换性的基础。
标准分类(1)按一般分:技术标准、管理标准和工作标准。
(2)按作用范围分:国际标准、国家标准、专业标准、地方标准和企业标准。
(3)按标准的法律属性分:强制性标准和推荐性标准。
国家强制性标准用代号“GB”表示。
国家推荐性标准用代号“GB/T”表示。
优先数系的种类(1)基本系列R5、R10、R20、R40(2)补充系列R80(3)派生系列选用优先数系的原则按“先疏后密”的顺序。
第2章测量技术基础测量过程的四要素:测量对象、计量单位、测量方法和测量精度。
测量仪器和测量工具统称为计量器具。
计量器具分类按其原理、结构和用途分为:(1)基准量具(2) 通用计量器具(3)极限量规类(4)检验夹具按测量值获得方式的的不同,测量方法可分为:1.绝对测量和相对(比较)测量法2.直接测量和间接测量法测量误差:测得值与被测量真值之差。
基本尺寸相同用∆评定比较测量精度高低基本尺寸不相同用ε评定(1)绝对误差Δ——测得值与被测量真值之差。
0x x -=∆(2)相对误差ε——测量的绝对误差的绝对值与被测量真值之比。
%100||||||000⨯∆≈∆=-=xx x x x ε (3)极限误差——测量的绝对误差的变化范围。
第三章 孔、轴公差与配合课件3

过渡配合的选择 对于既要求对中性,又要求装拆方便的孔、 轴配合,应该选用过渡配合。这时,传递载荷 ( 转矩或轴向力)必须加键或销等连接件。
过盈配合的选择 对于利用过盈来保证固定或传递载荷的孔、轴配合 ,应该选择过盈配合。 不传递载荷而只作定位用的过盈配合,可以选用由 基本偏差r、s(或R、S)组成的配合。 主要由连接件(键、销等)传递载荷的配合,可以选 用小过盈的配合以增加联结的可靠性,如由基本偏差p 、r(或P、R)组成的配合。 利用过盈传递载荷的配合,可以选用由基本偏差t 、u (或T、U)组成的配合。
配合性质及加工成本 过盈配合、过渡配合和间隙较小的间隙配合 中,孔的标准公差等级应不低于8级,轴的标准 公差等级通常不低于7级,如H7/g6。而间隙较 大的间隙配合中,孔、轴的标准公差等级较低(9 级或9级以下),如H10/d10。
间隙较大的间隙配合中,孔和轴之一由于某种原 因,必须选用较高的标准公差等级,则与它配合的轴或 孔的标准公差等级可以低二三级,以便在满足使用要求 的前提下降低加工成本。 对于特殊重要的配合,若能根据使用要求确定极限间隙 或过盈,则可以用计算法进行精度设计。
若采用基孔制(图3-10a),则活塞上的两个销孔和连杆 小头孔的公差带相同(H6),而满足两种不同配合要求的 活塞销要按两种公差带(h5、m5)加工成阶梯轴,这既 不利于加工,又不利于装配(装配时会将连杆小头孔刮 伤)。反之,采用基轴制(图3-10b),则活塞销按一种公 差带加工,制成光轴,这样活塞销的加工和装配都方便。
标准公差等级的选用 基本原则 在满足使用要求的前提下,尽量选 取低的标准公差等级。(可采用类比法) 各个标准公差等级的应用范围 IT01—ITl用于量块的尺寸公差。 ITl—IT7用于量规的尺寸公差,这些量规 常用于检验1T6—ITl6的孔和轴。 IT2—IT5用于精密配合。
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检测

– T=D(d)max-D(d)min=ES-EI=es-ei 尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 7) 尺寸公差带图:零线(zero line)+公差带
– 公差带(tolerance zone):公差带图中,上下偏差之间 的区域。
第三章 尺寸精度设计
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
第三章 尺寸精度设计
• 3.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
– 3.1.1 有关孔、轴的定义 – 3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义 – 3.1.3 有关配合的术语和定义
• 3.2 尺寸的极限与配合国家标准简介
– 3.2.1 配合制(fit system) – 3.2.2 标准公差(standard tolerance)系列 – 3.2.3 基本偏差系列
•
尺寸的精度设计尺寸公差配合与检 测
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 解:
– ES=Dmax – D =25.021 – 25=+0.021mm
– EI = Dmin – D =25.000 – 25=0
– es =dmax – d =24.993 – 25= –0.007mm
– Ei =dmin – d = 24.980 – 25= –0.020mm
– 极限偏差:极限尺寸与基本尺寸的代数差。(limits of deviations)
– 最大值——上偏差(upper deviation),用ES(孔)或es(轴) 表示;
– 最小值——下偏差(lower deviation),用EI(孔)或ei(轴) 表示。
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3.1.1 有关孔、轴的定义
• 1) 孔(hole):圆柱形内表面或非圆柱形内表 面(如花键)。 • 2) 轴(shaft):圆柱形外表面或非圆柱形外 表面(如方轴)。
– 从加工角度:切除工件余量后,尺寸→大,孔 类尺寸;尺寸→小,轴类尺寸;尺寸→大或小, 对称类尺寸。
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义 • 1) 尺寸(size):以特定单位表示线性尺寸值 的数值,如半径、长度、中心距等)。 • 2) 基本尺寸(basic size):理论设计尺寸。 • 3) 实际尺寸(actual size):加工后实际得到 的尺寸,通过测量获得。
• Xmax = Dmax-dmin = ES - ei (+) P27式3-10 • Ymax = Dmin-dmax = EI - es ( - ) P27式3-11 • Xav或Yav = ( Xmax + Ymax )/2 =(+或-) P27式3-12
• 3.3 尺寸精ຫໍສະໝຸດ 设计的基本原则和方法– 3.3.1 配合制的选用 – 3.3.2 确定标准公差等级 – 3.3.3 配合的选用
• 3.4 一般公差(线性尺寸的未注公差)
3.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
– GB/T 1800.1—1997
• 3.1.1 有关孔、轴的定义
• 3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义 • 3.1.3 有关配合的术语和定义
– ① 间隙配合(clearance fit) – ② 过盈配合(interference fit) – ③ 过渡配合(transition fit) – ④ 配合公差(variation of fit)
3.1.3 有关配合的术语和定义
– ① 间隙配合(clearance fit):Dmin-dmax≥0;
• 6) 尺寸公差:允许尺寸的变动范围,简称公差 (size tolerance),用T表示。
– T=D(d)max-D(d)min=ES-EI=es-ei
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 7) 尺寸公差带图:零线(zero line)+公差带
– 公差带(tolerance zone):公差带图中,上下偏差之间 的区域。 – 基本偏差:国家标准中规定用来确定公差带位置的那 个极限偏差,通常由绝对值较小的极限偏差担任。 – 画公差带图的规定:
3.1.3 有关配合的术语和定义
• 1) 配合(fit):是指基本尺寸相同的,相互结 合的孔和轴公差带之间的关系。 • 孔:包容面 轴:被包容面 • 2) 间隙(clearance):X=D-d>0 • 3) 过盈(interference):Y=D-d<0
3.1.3 有关配合的术语和定义
• 4) 配合类别:
– 由于误差的存在,一批零件的各零件实际尺寸 不同,即使是同一零件的不同位置、不同方向 的实际尺寸也不同。
• 4) 极限尺寸(limits of size):设计或加工规 定的尺寸最大、最小值。
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 5) 尺寸偏差:某一尺寸与基本尺寸的代数差,简 称偏差(deviation)。
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• 例:已知孔的基本尺寸D和轴的基本尺寸d均为 25mm,孔的极限尺寸为Dmax=25.021mm, Dmin=25.000mm,轴的极限尺寸为 dmax=24.993 mm,dmin=24.980 mm。求:孔 与轴的极限偏差与公差。
•
3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义
• ① 孔公差带用斜线填充,轴公差带用网点或空白填充; • ② 垂直于零线方向:高度值为公差值,孔、轴公差、偏差在 图中要成比例画;沿着零线方向:宽度适当取值,美观为主。 • ③ 单位:基本尺寸为mm,偏差可用mm或μm; • 如标注全部采用mm,图中可不标出,即默认值为mm; • 如偏差采用μm标注,图中可不标μm尺寸,但mm(即基本尺寸) 应标出单位。
• Xmax= Dmax-dmin = ES - ei (+) P26式3-4 • Xmin = Dmin-dmax = EI - es (+或0) P26式3-5 • Xav = ( Xmax + Xmin )/2 = (+) P26式3-6
3.1.3 有关配合的术语和定义
– ② 过盈配合(interference fit):Dmax-dmin≤0;
• Ymax = Dmin - dmax = EI - es ( - ) • Ymin = Dmax - dmin = ES – ei (-或0) • Yav = ( Ymax + Ymin )/2 = (-) P27式3-8 P27式3-7 P27式3-9
3.1.3 有关配合的术语和定义
– ③ 过渡配合(transition fit):Dmin-dmax<0 ﹠ Dmax-dmin>0;
• 解:
– ES=Dmax – D =25.021 – 25=+0.021mm – EI = Dmin – D =25.000 – 25=0 – es =dmax – d =24.993 – 25= –0.007mm – Ei =dmin – d = 24.980 – 25= –0.020mm – TD = |Dmax – Dmin| =|ES – EI| =0.021mm – Td= |dmax – dmin| =|es – ei| =0.013mm
第三章 尺寸精度设计
第三章 尺寸精度设计
• 3.1 有关尺寸精度设计的基本术语和定义
– 3.1.1 有关孔、轴的定义 – 3.1.2 有关尺寸、偏差和公差的术语和定义 – 3.1.3 有关配合的术语和定义
• 3.2 尺寸的极限与配合国家标准简介
– 3.2.1 配合制(fit system) – 3.2.2 标准公差(standard tolerance)系列 – 3.2.3 基本偏差系列
– 极限偏差:极限尺寸与基本尺寸的代数差。(limits of deviations) – 最大值——上偏差(upper deviation),用ES(孔)或es(轴) 表示; – 最小值——下偏差(lower deviation),用EI(孔)或ei(轴) 表示。 – 实际偏差:实际尺寸与基本尺寸的代数差。(actual deviation)用Ea或ea表示。